双相层片型TiAl基合金的室温变形及断裂

TEM原位拉伸研究表明，尽管双相层片型TiAl基合金中与α2相共存的γ层片相的（1／2）＜110]位错具有良好的可滑移性，并在一些γ层片中（1／6）＜112]形变孪生也较为活跃，但对变形有贡献的滑移系统及孪生系统数目少是室温塑性差的重要原因提高多晶体双相TiAl基合金室温塑性的关键在于促使（1／2）＜110]{111）以外的滑移系开动.     

全层状TiAl基合金断裂机理原位观察

通过对裂纹与晶内片层和晶界的交互作用的原位观察,研究了全层状组织TiAl基合金的断裂机制。结果表明：裂纹萌发和扩展方式不仅依赖于片层与拉伸轴的相对取向,还受晶界取向的制约。当片层与拉伸轴成较大角度时,沿片层裂纹扩展是通过主裂纹与沿片层微裂纹的连接及剪切的过程;而当拉伸轴近乎平行片层时,跨片层裂纹依靠对界面分离和跨片层微裂纹这两种形式的微裂纹的连接进行扩展的,纵向交叉晶界有利于断裂韧性的提高,而横向晶界则不利于材料断裂韧性。     

TiAl合金细小全层片组织形成机理

根据对细小全层片组织及其高温转变中间组织的金相和电镜观察分析结果,提出了一种新的双相钛铝合金层片组织形成机理,即γ／α层片结构在α单相区温度下沿γ相基体中不同取向（１１１）惯习面成束形成,而后在冷却过程中转变为层片团细小的γ／α２全层片组织。     

TiAl合金细小全层片组织断裂机理

对多重热处理得来的铸造Ｔｉ－４６．５Ａｌ－２．５Ｖ－１．０Ｃｒ－０．２Ｎｉ（原子分数，％）合金细小全层片（ＦＦＬ）组织断裂韧性试样侧面和断口形貌及裂纹区位错、孪晶结构进行了观察分析．发现ＦＦＬ组织具有和ＦＬ组织相同的断裂特征，即多重断裂和裂尖区充分形变．但层片团尺寸的大幅度减小使得单个剪切带对应变能的消耗减小较多，且使裂纹扩展中总的变形体积减小，从而减弱了剪切带的韧化作用，使ＦＦＬ组织具有相对ＦＬ组织较低的断裂韧性．     

全片层TiAl基合金的屈服强度与显微组织关系

通过特定的热处理工艺,分离出全片层组织的晶粒尺度和片层厚度两个主要的显微组织参数,研究了晶粒尺度和片层间距对全片层组织合金的强化效果,研究结果表明：合金的屈服强度随着晶粒尺度和片层厚度的减小而增加,符合Hall-Petch强化关系,同时用屈服强度模型解释了晶粒尺度和片层厚度的强化效果。     

TiAl基合金的α→γ相变研究进展

综述了ＴｉＡｌ基合金中扩散型α→γＬ析出转变和非扩散型α→γｍ块状转变的研究新,着重阐述了ａ２／γ片层组织的晶体学特征、形成机理的ｒｍ相的形核、生长及有序化转变机制。     

铸造TiAl合金定向层片组织的室温拉伸性能和断裂行为

评价了常规铸造Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr(at%)合金定向层片组织的室温拉伸性能和断裂韧性,并结合断口形貌分析其断裂行为。结果表明:该定向层片组织在承受平行于层片界面载荷作用时,表现出优异的室温抗拉强度和塑性组合,且其室温拉伸塑性可达到3.8%,明显优于其他铸造TiAl合金。其较高的室温拉伸塑性归因于定向层片组织的一致性和穿层断裂区发生较大程度的塑性变形。定向层片组织室温拉伸的主要断裂模式是穿层断裂,断裂起源于层片界面端部垂直于试样表面的TypeⅡ层片区域,而不是层片界面平行于试样表面的TypeⅠ层片区域。其主要原因是TypeⅡ层片具有比TypeⅠ层片低的裂纹萌生和扩展抗力。     

近全层组织γ-TiAl基合金的室温拉伸断裂机理

通过对直缺口近全层组织的扫描电镜原位拉伸实验以及相应的断裂表面观察，结合有限元计算了TiAl基合金近全层组织拉伸的断裂机理。研究表明：许多裂纹在塑性变形前沿着层间起裂和扩展，断裂过程的驱动力是拉应力。在直缺口试样中，许多裂纹直接起裂于缺口根部，并且沿着层间扩展。随着拉应力的增加，主裂纹和新裂纹也可以通过障碍晶粒的穿层解理断裂来连接。通过有限元计算得沿层断裂强度大约为50MPa，穿层断裂强度大约为120MPa。     

快速冷却TiAl基合金显微组织演变的研究

利用离心铸造的方法,浇注了目标成分为Ti-48Al-2Cr-2Nb(at.%)的合金,并对其进行热等静压(HIP)处理(1270℃/173MPa/4h),研究了TiAl基合金在快速冷却条件下的晶粒尺寸变化和片层间距变化规律,以及HIP工艺对其析出相尺寸的影响。研究结果表明,TiAl基合金试样横截面边缘区域的晶粒尺寸最小,而最大尺寸晶粒出现在过渡区域内;片层间距和HIP过程中析出相在截面内的尺寸变化符合抛物线规律。     

晶粒尺度和片层厚度对全片层γ—TiAl合金性能的影响

研究了全片层Ｔｉ－４６．５Ａｌ－２Ｃｒ－１．５Ｎｂ－１Ｖ合金的显微组织与宏观力学性能之间的关系,研究表明,通过不同的热处理制度可以得到具有相同片层厚度的４种晶粒尺度,以及晶粒尺度大约为４５０ｕｍ,片层厚度分别为１５０ｍｍ和５００ｎｍ的组织。材料的屈服强度随着合金晶粒尺度和片层厚度的境加而减小,符合Ｈａｌｌ－Ｐａｔｃｈ关系,Ｋｙ值为１．８２。材料的蠕变抗力随片层厚度的境枷而减小,但是对晶粒尺度的变化     

TiAl基金属间化合物的显微组织与断裂韧性

通过复合热机械处理新工艺，得到了细小均匀的ＴｉＡｌ基合金的显微组织，并研究了这些显微组织的断裂韧性。结果表明：全层片组织的断裂韧性最高，近层片组织的稍次，双态组织的最低。最后分析了ＴｉＡｌ基合金的显微组织被均匀细化的原因，并讨论了各种显微组织的断裂机制     

TiAl的室温氢致滞后断裂

TiAl镀Ni-P后可避免阴极腐蚀，氢化物饱和的试样平面应力断裂韧性Kc(H)比空与中的Kc值低约20％，含饱和氢化物试样动态充氢时能发生滞后断裂，这是原子氢引起的，氢致滞后断裂门槛值KIH和Kc(H)的比值约为0．7。     

ORIENTATION EFFECTS ON CREEP OF A LAMELLAR TiAl ALLOY

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＣｒｅｅｐｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆγＴｉＡｌａｌｌｏｙｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｉｔｓｕｓｅａｓａｐｏｔｅｎｔｉａｌｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍａｔｅｒｉａｌ．Ｗｉｔｈｏｕｔａｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｆｃｒｅｅｐｂｅｈａｖｉｏｒ,ｔｈｅｒｅｉｓａｇｒｅａｔｒｉｓｋａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｕｓｅｏｆγＴｉＡｌｉｎｔｈｅｅｎｖｉｓａｇｅｄｃｒｉｔｉｃａｌｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｓｏｆａｒ,ｔｈｅｗｏｒｋｏｎｃ…     

INFLUENCE OF TWINNING AND DISLOCATION GLIDE DURING CREEP OF EQUIAXED AND LAMELLAR TiAl ALLOYS

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｃｒｅｅｐｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｗｏｐｈａｓｅｔｉｔａｎｉｕｍａｌｕｍｉｎｉｄｅａｌｌｏｙｓｈａｓｂｅｅｎｃｏｎｆｉｒｍｅｄｔｏｄｅｐｅｎｄｎｏｔｏｎｌｙｏｎｌａｍｅｌｌａｒｖｏｌｕｍｅｆｒａｃｔｉｏｎｏｒｇｒａｉｎｓｉｚｅｂｕｔａｌｓｏｏｎｏｔｈｅｒｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｕｃｈａｓｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｅａｃｈｐｈａｓｅ［１－４］．Ｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆｌａｍｅｌｌａｒｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｌｅａｄｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｄｃｒｅｅｐｒｅｓｉｓ…     

双相层片型NiAl基合金的室温变形及断裂

ＴＥＭ原位拉伸研究表明，尽管双相层片型ＴｉＡｌ基合金中与α２相共存的γ层片相的（１／２）〈１１０］位错具有良好的可滑移性，并在一些γ层片中（１／６）〈１１２］形变孪生也较为活跃，但对变形有贡献的滑移系统及孪生系统数目少是室温塑性差的重要原因。提高多晶体双相ＴｉＡｌ基合金室温塑性的关键在于促使（１／２）〈１１０］｛１１１）以外的滑移系开动。     

A COMPONENT-SPECIFIC ALLOY DESIGN OF TiAl INTERMETALLICS

ＡＣＯＭＰＯＮＥＮＴ－ＳＰＥＣＩＦＩＣＡＬＬＯＹＤＥＳＩＧＮＯＦＴｉＡｌＩＮＴＥＲＭＥＴＡＬＬＩＣＳＪ．Ｚｈａｎｇ;Ｄ．Ｘ．Ｚｏｕ;Ｚ．Ｚ．ＺｈａｎｇａｎｄＺ．ＹＺｈｏｎｇ（ＣｅｎｔｒａｌＩｒｏｎ＆ＳｔｅｅｌＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ,Ｂｅｉ...     

TiAl基合金显微组织对高温拉伸力学性能的影响

研究了ＴｉＡｌ基合金不同显微组织试样在９００℃下的拉伸力学性能。试验结果表明，在晶粒尺寸相当的前提下，与双态组织相比，细小层片状组织试样表现出良好的高温综合力学性能。采用光学金相显微镜，ＳＥＭ和ＴＥＭ等检测分析仪器，详细地对试样拉伸前后的显微组织进行了分析研究